出生后噪声暴露对大鼠听皮层神经元编码纯音和调频声重复率的影响

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已有的研究表明,正常发育的成年动物的听觉中枢(如下丘、听皮层等)都存在对声刺激不同参数、不同声刺激类型具有选择性的神经元。听觉中枢神经元对重复声刺激有一定的跟随能力,在一定的重复率范围内,听神经元对出现的重复声刺激均有听反应,而高于一定重复率后,听神经元对重复声刺激的跟随能力下降或消失。听觉系统的结构和功能在出生后早期会受到听觉经验的影响,中等至高强度的噪声暴露可导致听觉系统对声刺激频率、空间、时间等信息编码的缺陷。然而,出生后中等强度的噪声暴露如何影响听皮层神经元对周期性纯音和不同扫描方向的周期性调频(Frequency-modulated,FM)声的选择性,以及如何影响神经元对这些周期性声刺激的跟随能力等并未阐明清楚。我们将大鼠自出生后第10天开始至出生后第56天连续24小时暴露在中等强度(70 d B SPL)的宽带噪声环境中,并在噪声暴露停止后的两周内使用胞外单通道电生理记录技术,记录噪声暴露组和正常组大鼠初级听皮层神经元对周期性的纯音、上扫调频声和下扫调频声的跟随情况,结果发现,正常对照组大鼠初级听皮层神经元对周期性上扫调频声刺激的跟随能力显著高于对周期性纯音声刺激的跟随能力,而对周期性下扫调频声刺激的跟随能力最差,表现出对周期性上扫调频声刺激的选择性最强;噪声暴露组大鼠初级听皮层神经元对这三类周期性声刺激的选择性与对照组大鼠听皮层神经元类似。与对照组相比,出生后中等强度的噪声暴露并未显著改变大鼠初级听皮层神经元的最低阈值和潜伏期,但增大了大鼠初级听皮层神经元频率调谐的带宽,并导致初级听皮层神经元对周期性纯音以及周期性上扫调频声的跟随能力的显著下降。该研究结果为我们进一步理解听觉中枢神经元对不同声刺激的选择性,以及听觉功能发育时期的噪声暴露对听觉中枢处理声刺激时间信息能力的影响提供了实验证据。
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